Китайские учёные из обсерватории LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory) установили, что микроквазары — двойные системы с чёрной дырой и звездой-компаньоном — являются источником частиц с энергиями около трёх петаэлектронвольт, ранее считавшихся недостижимыми в пределах Млечного Пути. Это открытие объясняет загадочное «колено» в спектре космических лучей, наблюдаемое десятилетиями.
Традиционно считалось, что сверхновые ускоряют частицы только до сотен тераэлектронвольт. LHAASO зафиксировала гамма-излучение от пяти микроквазаров — SS 433, V4641 Sgr, GRS 1915+105, MAXI J1820+070 и Cygnus X-1. Потоки релятивистской плазмы из этих систем разгоняют протоны до петаэлектронвольтных энергий, сталкивающихся с межзвёздным газом и создающих гамма-всплески.
Случай SS 433 показателен: гамма-излучение совпало с массивным облаком атомного водорода, что подтверждает взаимодействие ускоренных протонов с газом. Аналогичные процессы наблюдались у V4641 Sgr, где энергия протонов превышала 10 ПэВ.
Ранее спектр космических лучей объясняли единым механизмом ускорения от сверхновых. Новые данные показывают, что «колено» формируется наложением нескольких источников: сверхновых и микроквазаров. Микроквазары имеют преимущество непрерывного ускорения, в отличие от одноразового импульса сверхновой, что позволяет им разгонять частицы до экстремальных энергий.
Комплекс LHAASO, расположенный на высоте 4410 м в провинции Сычуань, использует сочетание черенковских детекторов, мюонных счётчиков и широкопольных телескопов, позволяя одновременно регистрировать фотоны и каскады вторичных частиц. Это позволило впервые связать потоки протонов с конкретными источниками гамма-излучения.
Следующие шаги исследователей включают расширение каталога микроквазаров, синхронизацию данных с другими обсерваториями и построение объединённой модели распределения ускорителей по Галактике. Результаты открывают перспективу составления полной карты астрофизических ускорителей Млечного Пути и уточнения роли микроквазаров в высокоэнергетической космической среде.